Программирование на Java
Шрифт:
Данный пример показывает, что даже простые строки могут содержать многочисленные преобразования, зачастую незаметные для разработчика. Часто бывают и такие случаи, когда программисту необходимо явно изменить тип некоторого выражения или переменной, например, чтобы воспользоваться подходящим методом или конструктором.
Вспомним уже рассмотренный пример:
int b=1;
byte c=(byte)-b;
int i=c;
Здесь во второй строке необходимо провести явное преобразование, чтобы присвоить значение типа int
Рассмотрим сначала, какие переходы между различными типами можно осуществить.
Виды приведений
В Java предусмотрено семь видов приведений:
* тождественное (identity);
* расширение примитивного типа (widening primitive);
* сужение примитивного типа (narrowing primitive);
* расширение объектного типа (widening reference);
* сужение объектного типа (narrowing reference);
* преобразование к строке (String);
* запрещенные преобразования (forbidden).
Рассмотрим их по отдельности.
Тождественное преобразование
Самым простым является тождественное преобразование. В Java преобразование выражения любого типа к точно такому же типу всегда допустимо и успешно выполняется.
Зачем нужно тождественное приведение? Есть две причины для того, чтобы выделить такое преобразование в особый вид.
Во-первых, с теоретической точки зрения теперь можно утверждать, что любой тип в Java может участвовать в преобразовании, хотя бы в тождественном. Например, примитивный тип boolean нельзя привести ни к какому другому типу, кроме него самого.
Во-вторых, иногда в Java могут встречаться такие выражения, как длинный последовательный вызов методов:
print(getCity.getStreet.getHouse.getFlat.getRoom);
При исполнении такого выражения сначала вызывается первый метод getCity. Можно предположить, что возвращаемым значением будет объект класса City. У этого объекта далее будет вызван следующий метод getStreet. Чтобы узнать, значение какого типа он вернет, необходимо посмотреть описание класса City. У этого значения будет вызван следующий метод ( getHouse ), и так далее. Чтобы узнать результирующий тип всего выражения, необходимо просмотреть описание каждого метода и класса.
Компилятор без труда справится с такой задачей, однако разработчику будет нелегко проследить всю цепочку. В этом случае можно воспользоваться тождественным преобразованием, выполнив приведение к точно такому же типу. Это ничего не изменит в структуре программы, но значительно облегчит чтение кода:
print((MyFlatImpl)(getCity.getStreet.getHouse.getFlat));
Преобразование примитивных типов (расширение и сужение)
Очевидно, что следующие четыре вида приведений легко представляются в виде таблицы 7.1.
Таблица 7.1. Виды приведений.
| простой тип, расширение | ссылочный тип, расширение |
| простой тип, сужение | ссылочный |
Что все это означает? Начнем по порядку. Для простых типов расширение означает, что осуществляется переход от менее емкого типа к более емкому. Например, от типа byte (длина 1 байт) к типу int (длина 4 байта). Такие преобразования безопасны в том смысле, что новый тип всегда гарантированно вмещает в себя все данные, которые хранились в старом типе, и таким образом не происходит потери данных. Именно поэтому компилятор осуществляет его сам, незаметно для разработчика:
byte b=3;
int a=b;
В последней строке значение переменной b типа byte будет преобразовано к типу переменной a (то есть, int ) автоматически, никаких специальных действий для этого предпринимать не нужно.
Следующие 19 преобразований являются расширяющими:
* от byte к short, int, long, float, double
* от short к int, long, float, double
* от char к int, long, float, double
* от int к long, float, double
* от long к float, double
* от float к double
Обратите внимание, что нельзя провести преобразование к типу char от типов меньшей или равной длины ( byte, short ), или, наоборот, к short от char без потери данных. Это связано с тем, что char, в отличие от остальных целочисленных типов, является беззнаковым.
Тем не менее, следует помнить, что даже при расширении данные все-таки могут быть в особых случаях искажены. Они уже рассматривались в предыдущей лекции, это приведение значений int к типу float и приведение значений типа long к типу float или double. Хотя эти дробные типы вмещают гораздо большие числа, чем соответствующие целые, но у них меньше значащих разрядов.
Повторим этот пример:
long a=111111111111L;
float f = a;
a = (long) f;
print(a);
Результатом будет:
111111110656
Обратное преобразование - сужение - означает, что переход осуществляется от более емкого типа к менее емкому. При таком преобразовании есть риск потерять данные. Например, если число типа int было больше 127, то при приведении его к byte значения битов старше восьмого будут потеряны. В Java такое преобразование должно совершаться явным образом, т.е. программист в коде должен явно указать, что он намеревается осуществить такое преобразование и готов потерять данные.
Следующие 23 преобразования являются сужающими:
* от byte к char
* от short к byte, char
* от char к byte, short
* от int к byte, short, char
* от long к byte, short, char, int
* от float к byte, short, char, int, long
* от double к byte, short, char, int, long, float
При сужении целочисленного типа к более узкому целочисленному все старшие биты, не попадающие в новый тип, просто отбрасываются. Не производится никакого округления или других действий для получения более корректного результата: